Clojure, gentilmente

Nos últimos posts eu percebi que me empolguei um pouco no assunto Clojure. Então, esse é um post para tentar começar com a linguagem, ao invés de tentar entender detalhes. Vou atualizar os outros posts para indicar que esse é o primeiro da série, apesar de estar por último…

Clojure é uma linguagem baseada em LISP. Isso, pra muita gente, significa parênteses intermináveis e sintaxe horripilante. Mas não é bem assim.

Os parênteses são um desafio, um degrau. Então ignore-os por enquanto. Use um editor com suporte ao parinfer – Atom ou LightTable. Acho que o vim também. Isso vai tratar de manter os parênteses em sincronia, baseado na indentação, e também de forçar você a entender a indentação de Clojure. A partir daí, é entender por que esses parênteses existem. Então vamos lá:

Em LISPs, ou seja, em Clojure, parênteses nunca são opcionais. Nunca. Então nem tente resolver seu código com “vou tentar colocar um parênteses aqui” porque não vai funcionar. Você sempre abre um parênteses quando você vai chamar uma função ou special form, ou macro. A soma, multiplicação, divisão e subtração (+ * / e -, respectivamente) são funções. Concatenação de strings (str) também, bem como map, reduce, split e join. Já o if não é uma função – é uma special form, bem como fn* (retorna uma nova função) e def (define novas variáveis, que os LISPs gostam se chamar de símbolos). E o or, o and, e o defn são macros. Para poder usar todos eles, sem exceção, você tem que abrir um parêntese.

Primeiros passos

Para somar 4 números, abrimos um parêntese e o primeiro elemento é a função da soma. Ou seja:

(+ 5 3 9 7)

Isso vai somar os quatro números. Normalmente deixamos grudado ao parêntese a função que vamos rodar.
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Clojure e simplicidade

AVISO – me empolguei um pouco nessa postagem, para uma introdução mais gentil, verifique o post após esse.

Qualquer linguagem baseada em LISP, como Clojure, tem o mesmo problema: as pessoas falam de como a linguagem é fantástica, como ela revoluciona como você programa, até o momento em que você resolve entender por que. Aí você estuda a linguagem, aprende uma ou outra coisa, e não entende porque as pessoas falam tão bem dela.

Esse ciclo se repete várias vezes, e várias vezes, e você nunca entende o motivo das pessoas falarem tão bem. Até um dia em que você finalmente entende – e é aí que você vira uma dessas pessoas que falam bem, mas ninguém mais entende por que.

Clojure é, basicamente, um LISP que roda sobre a JVM. Porém, diferente de common LISP, Clojure possui duck typing – LISP não. É essa foi a primeira realização – tipagem dinâmica não implica em duck typing.

Ruby, JS, e Clojure possuem métodos (ou keywords, ou funções) que rodam sobre qualquer tipo que atenda aquele protocolo. for element in array, por exemplo, roda em Ruby e JS da mesma maneira para Arrays, ou para Objects (em JS) ou Hash, Set, para Ruby. Em Ruby, é porque todos implementam o método .to_a. Já em Clojure, o nth serve para pegar um elemento de uma coleção qualquer, seja ela uma List ou Vector, usando (nth ["some" "elements"] 1). E como é isso em Common LISP? Bom, se for uma List, usa-se: (nth 1 '("some" "elements")). Se for um Vector, com (aref (vector "some" "elements") 1). E assim por diante (o que quer que isso signifique nessa situação, já que nem posicionamento dos parâmetros nem nome das funções é consistente).

A segunda coisa interessante de Clojure é a sua “sintaxe”, ou na verdade, ausência de sintaxe. Na prática, a sintaxe não existe – você programa definido diretamente as S-Expressions, como se fosse uma lista de comandos. Por exemplo:

; uma definição de uma função
(defn sum-ages [people]
  (reduce + (map :age people)))

; uma definição de uma lista
`(defn sum-ages [people]
   (reduce + (map :age people)))

A segunda expressão, apenas pela presença de um “quote”, torna-se uma lista. O primeiro e segundo elementos são Symbol, o terceiro elemento é um Vector que contém outro Symbol, e o quarto elemento é outra List: (reduce + (map :age people)), e assim as coisas continuam. Symbols, em Clojure, serão convertidos em sintaxe mais cedo ou mais tarde, então defn será clojure.core/defn, e chamará a função, símbolo, ou special-form desse nome mais cedo ou mais tarde. E isso é uma coisa fantástica pelos motivos que veremos a seguir. Mas o primeiro deles é bem óbvio: você não tem códigos – apenas dados. E como a linguagem é composta de dados, podemos manipulá-la, moldá-la, e alterá-la com macros. Além disso, Clojure é uma linguagem muito simples – ao contrário por exemplo, de Ruby, aonde a linguagem é complexa, mas programar nela é simples, em Clojure a linguagem é simples, mas programar nela é um pouco mais complicado.

E o motivo, por mais absurdo que pareça, é que nós, programadores, aprendemos a programar de forma errada
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Programação funcional, imutabilidade, e previsibilidade

O post de hoje é uma introdução à programação funcional, para podermos entrar finalmente em Clojure. Mas antes disso, vamos falar sobre como aprendemos a programar na faculdade, em cursos, e em todos os lugares. Vamos falar de “orientação a objetos”, principalmente, e vamos falar sobre “abstração”. A programação, como sabemos, é um exercício total de abstração – ao fazer um software, temos apenas um objetivo – fazer com que um trabalho, que provavelmente seria realizado de forma ineficaz ou manual, torne-se automático. Parece uma super-simplificação, mas é verdade. Processadores de texto substituem máquinas de escrever, editores de imagem automatizam vários trabalhos de restauradores, pintores, e desenhistas, e sistemas de folha de pagamento substituem o trabalho de vários matemáticos, contadores, etc. A profissão de todos continua válida – apenas simplificamos um pouco (ou MUITO!) o trabalho deles. E o nosso trabalho, de programadores, é simplificado com linguagens mais modernas, nas quais se escreve menos e se sub-entende mais. E para isso, precisamos aprender a escrever nessas linguagens. E aí entram os cursos, ou a faculdade.

Basicamente, aprendemos a programar nesses cursos, ou na faculdade, pensando em orientação a objetos. Para muita gente, essa é a única maneira sadia de se programar – afinal, orientação a objetos é o paradigma que representa melhor o mundo real, uma frase que muito se ouve. E essa frase é verdadeira, mas com uma pegadinha muito difícil de encontrar: o mundo real é um lugar complicado.

Esse será um post grande, portanto, está dividido em partes. Falaremos sobre a imprevisibilidade, depois mutabilidade e imutabilidade, e na última parte teremos exemplos em Ruby e Clojure sobre trabalhar com dados mutáveis e imutáveis.
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Clojure, LightTable, e uma nova forma de programar

Esses últimos meses tenho estudado Clojure, ClojureScript, e me entendendo com o ecosistema de tudo isso. Mas sobre a linguagem fica para outro post. Por hora, vamos a uma frase famosa: A language that doesn’t affect the way you think about programming, is not worth knowing, ou Uma linguagem que não afeta a forma que você pensa sobre programar, não vale a pena aprender. Essa frase, de Alan Perlis, mostra muita coisa do que eu penso antes de aprender uma nova linguagem, e vai explicar muito ao aprender sobre Clojure.

Antes de mais nada, vejamos como as linguagens evoluíram – C++ e Java são linguagens orientadas a objeto. Ruby, Python, e Scala também. Mas vejamos como usar uma lista em Java: abrimos o Java, numa IDE lenta como o Eclipse (que precisa de instalação, etc), importamos a lib…. qual lib mesmo? Bom, entramos num Javadoc, procurarmos a lib…. isso em C++ é pior ainda, já que em Java, pelo menos a IDE completa automaticamente os métodos (e algumas vezes, até os imports) pra nós.

Em Scala e Ruby? Abrimos o console, criamos uma lista, atribuímos a uma variável e digitamos: variable., seguido de alguns tabs e o console completa para a gente. Esse é o poder de um REPL (Read-Eval-Print-Loop, ou console, IRB, etc), e o REPL muda completamente a forma de escrever, explorar, entender e até mesmo de pensar em programação. Precisamos um dado no banco de dados? Entramos no REPL, digitamos User.create!(login: “foobar”), e voilá – temos um objeto criado. Não precisamos criar uma tela de cadastro para criar esse dado, não precisamos abrir o gerenciador do banco, etc.

Isso, com Clojure, é elevado ao limite.

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Alguns meses com CoffeeScript

Recentemente, resolvi testar o editor Atom… Mas isso eu já falei em outro post.

O que eu vim falar agora é sobre CoffeeScript, e a forma como eu tenho programado recentemente envolvendo Javascript.

Estando no mundo Rails, é bem comum a gente acabar usando as ferramentas que o Rails nos disponibiliza. Embora seja uma boa idéia no começo, há uma tendência a ficarmos meio “engessados” numa única tecnologia. Então, resolvi começar um projeto meio ousado de fazer uma UI inteira em HTML + CoffeeScript, sem a intervenção do Rails, e por hora, nem sequer com backend. Talvez eu fale sobre isso num post futuro, mas especificamente agora quero falar de Coffee.

Eu nunca gostei de CoffeeScript, na verdade, por causa da idéia de “indentation-based”. Outra coisa do Coffee é que ele basicamente não faz milagres – tudo no fim das contas é Javascript, e é essa a parte difícil e chata de entender.

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Interface Gráfica com Ruby

Quando se pensa em Ruby, logo se imagina usando Rails. Na verdade, Ruby é uma linguagem completa com suporte a praticamente qualquer coisa. Todo programador Ruby sabe disso, mas esquecemos isso em nosso dia-a-dia.

Muitas pessoas usam várias GEMs para tentar automatizar qualquer coisa – e isso é bem errado. Por exemplo, há várias gems que tentam trazer o ActiveRecord para Sinatra, enquanto que na verdade, tudo o que temos que fazer é o código abaixo:

ActiveRecord::Base.establish_connection(
  adapter: 'sqlite3',
  database: 'some_database.sqlite3'
)

E é a mesma coisa com GUI (Graphical User Interface). Há uma série de gems que tentam trazer uma interface gráfica “fácil” para nós, que na verdade só acabam complicando tudo. Por isso, temos às vezes que simplificar o processo – que no caso de interfaces gráficas, para mim significa usar a gem qtbindings
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Experiências com o Atom

Para adicionar um pouco de fogo na velha “editor wars”, eu resolvi testar o SublimeText, Zed, e o Atom.

Antes, um disclaimer: eu sou um usuário VIM. Não um super usuário VIM – eu, por exemplo, uso as setas para navegar dentro de um arquivo (oh, o horror!), uso poucos plugins, enfim. Aí resolvi testar o SublimeText, e achei ele fantástico – rápido, estável, e funciona bem. Só tem um problema: 70 dólares.

Eu acho válido pagar por algo que você vai usar todos os dias. Mas 70 dólares é 1/3 de um Office. Já que eu tinha alternativas, resolvi testar o Atom. Antes disso, eu tinha feito um plugin para o Sublime, para rodar coisas pelo TMUX, e resolvi portar o mesmo aplicativo para o Atom, como um exemplo.

O Atom usa tecnologias web – HTML + CSS + JS + Node.JS para funcionar. Basicamente, plugins (e customizações do Atom) são escritos em Coffeescript ou Javascript, usando Node.JS, toda a interface do Atom, incluindo menus, abas, telas, são feitas usando HTML + CSS, você pode re-estilizar a tela toda usando LESS ou CSS, e os arquivos de config são em CSON ou JSON. O ponto negativo disso é que basicamente o Atom consome tanto de memória como o Chrome / Chromium, já que na verdade, ele basicamente É a mesma coisa – um browser rodando uma página. Há muitas vantagens na abordagem do Atom – a tela inteira do seu editor é customizável.

O veredicto final eu achei bom: eu acabei gostando do Atom. Ele é um pouco mais lento do que eu gostaria, e consome uns 300 – 400mb de memória na minha máquina (o que é bem ruim na verdade para pessoas que tem máquinas com pouca RAM) . Outra coisa que é perceptível é a facilidade de se fazer plugins (há um “scaffolding” de plugins no Atom) e quão fácil é integrar dependências externas, testes dos próprios plugins, etc. O ponto baixo sempre será o consumo de memória e de disco, que o Atom simplesmente precisa melhorar – e muito.

Sobre cada um dos detalhes:

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